低温甲醇净化合成氨原料气过程气液相平衡的研究(一)

当代合成氨工业发展的新工艺技术之一,是低温甲醇净化原料气。对于这个工艺设计所需的汽液相平衡数据,系林德公司的专利,未曾公开。这方面的数据,国内尚属空白。本文针对这个工艺流程中的 H_2S 解吸过程,研究了 CO_2—H_2S—CH_3OH 三元物系的气液相平衡,考虑到汽液两相的非理想性,应用Virial—Wison 方程建立了模型,以文献提供的二元实验数据为依据,求取了各二元对的 Wilson 参数,计算了 CO_2—H_2S—CH_3OH 三元物系在不同温度、压力下的汽液相平衡数据,为 H_2S 解吸过程的操作和设备设计提供了依据,并在 DJS—6机上,对 H_2S 解吸塔后的水冷器和氨冷器的汽液分离过程进行了计算,且将计算结果与林德公司的设计数据进行了比较。     

正丁醇-异丁醇-水体系液-液-汽相平衡的研究

本文测定了正丁醇—异丁醇—水三元体系沸点下液—液相平衡和汽—液相平衡数据。用似三参数Wilson方程对所测汽液和液液相平衡数据统一进行了关联和比较,用NRTL方程和UNIQUAC方程对汽—液相平衡数据进行了关联和比较。     

磁场作用下乙酸-水体系气液相的平衡

采用改进的Rose釜，在磁感应强度分别为0．165T、0．310T和0．515T的磁场作用下，对乙酸-水二元体系气液相平衡进行了研究．结果表明：磁场对体系的气液相平衡产生了影响，能提高体系的平衡常数，有利于体系的分离．同时，将缔合理论引入乙酸的相平衡计算中，选用Wilson和NRTL方程对气液相平衡数据进行了关联，并提出了磁场对乙酸-水体系气液相平衡的影响因子．     

仲丁醇-水-硫酸铵体系的液-液相平衡

实验测定了仲丁醇-水-（NH4）2SO4体系在25℃时的液-液相平衡数据,相平衡数据表明产生的仲丁醇相中含有可以忽略的盐,水相中含有可以忽略的仲丁醇,因此采用（NH4）2SO4可以比较有效地分离仲丁醇-水体系．采用Pitzer理论和NRTL方程对液-液相平衡数据进行了关联计算,计算值与实验值吻合较好,说明所选热力学模型对上述体系具有较好的计算精度,为采用硫酸铵分离仲丁醇-水体系提供了基础数据和设计依据．     

用碳酸钾分离甲乙酮-水的研究

测定了甲乙酮-碳酸钾体系在40℃时的液-液相平衡数据，用Pitzer理论和NPTL方程对液-液相平衡数据进行了关联计算，计算值与实验值符合良好，采用碳酸钾分离甲乙酮-水体系，碳酸钾的脱水率高达97.43%。     

丙酮-水-盐液-液相平衡数据的测定和关联

测定了丙酮-水-氟化钾及丙酮-水-碳酸钾体系在25℃的液-液相平衡数据,用Pitzer理论和Wilson方程对相平衡数据进行了关联计算,计算值与实验值符合良好,为工业上用盐分离丙酮,水体系提供了基础数据。     

某些非理想溶液的汽液相平衡方程及应用

提出一个简单的相平衡方程描述某些非理想溶液的汽液相平衡关系－ 用线性最小二乘法确定方程中的待定系数, 由该方程计算的汽液相平衡组成与实验值较吻合－ 将该方程与余国琮和ＣｏｕｌｌＪ方程结合, 可以近似地表示更多的非理想溶液的汽液相平衡关系－ 利用该方程导出了计算最少理论板数和最少传质单元数的公式, 并讨论了该方程在精馏计算中的若干应用     

辛烷-磷酸-水三元体系液-液相平衡

实验测定了不同温度下辛烷-水二元体系和辛烷-磷酸-水三元体系的液-液相平衡数据.用5参数NRTL方程对液-液相平衡数据进行了关联,精度满足工程设计的要求.为共沸精馏塔的设计计算提供了理论依据.     

采用碳酸钾分离环己酮-水恒沸物

测定了40℃时环己酮-水-碳酸钾体系的液-液相平衡数据,用Pitzer理论和NRTL方程对液一液相平衡数据进行了关联计算,计算值与实测值吻合较好;考察了质量分数为60．0％碳酸钾水溶液与该恒沸物的质量比对脱水率的影响．结果表明：当碳酸钾水溶液与恒沸物的质量比为1．2时,碳酸钾的脱水率高达98．40％．     

乙二醇/正辛醇二元体系汽液相平衡数据的测定及关联

为了采用共沸精馏方法模拟分离乙二醇和1,2-丁二醇,用汽液平衡釜测定了30.4kPa条件下乙二醇-正辛醇二元体系的汽液相平衡数据,分别采用Wilson方程和NRTL方程对该汽液相平衡数据进行关联,并进行热力学一致性检验。结果表明实验数据符合热力学一致性,获得了的Wilson方程与NRTL方程参数,模型计算结果均与实验数据都吻合,可满足工程设计需要。     

高压下CO2异丙醚体系的汽液相平衡

采用带有可视石英玻璃窗的高压汽液相平衡装置，测定了压力0.5～25MPa、温度265.15～333.15K条件下CO₂异丙醚体系的二元汽液相平衡数据，并通过了热力学一致性检验。用Peng-Robinson(PR)状态方程对CO₂-异丙醚体系的汽液相平衡数据进行关联，得到该方程的二元交互作用参数。结果表明，体系的汽液相平衡数据计算值与实验值偏差较小，可采用PR方程对CO₂-异丙醚二组分物系的汽液相平衡数据进行预测。     

盐效萃取法分离环己酮-水恒沸物的研究

针对现有恒沸精馏提纯环己酮工艺能耗大的缺点,选用盐效萃取法分离环己酮-水恒沸物.测定了40℃时环己酮-水-氟化钾体系的液-液相平衡数据,用Pitzer理论和NRTL方程对液-液相平衡数据进行了关联计算,计算值与实测值吻合较好;考察了质量分数为60.0％氟化钾水溶液与该恒沸物的质量比对脱水率的影响.结果表明:当氟化钾水溶...     

PR方程结合UNIFAC法推算HFCs二元混合工质气液相平衡

用PR方程分别结合混合法则以及UNIFAC基团贡献法计算HFCs二元混合工质气液相平衡时的过余亥姆霍兹自由能AE,来推算混合法则中的相互作用系数kij,实现使用PR方程结合混合法则推算HFCs二元混合工质气液相平衡.经13种HFC二元混合工质实验数据验证,对于压力和气相摩尔组分的推算精度能够满足工程需要.     

氨／水体系汽液相平衡模型的研究

基于具有较好的热力学一致性并且覆盖较宽的温度、压力、浓度范围的氨／水汽液相平衡实验数据，本研究评价了6个具有代表性的VLE模型。结果发现，总的来说SR-P方程能够较好描述氨／水体系汽液相平衡行为，虽然在中低温度范围内SR-P方程仅次于最佳的电解质NRTL模型和RK-NRTL。据此，本研究回归了SR—P方程的交互作用参数。与原方程相比，新参数SR-P方程的计算精度明显提高。     

吡啶-水-碳酸钾体系的液-液相平衡研究

将碳酸钾加入到吡啶-水体系中时,可产生水富集相(水相)和吡啶富集相(吡啶相).实验测定了吡啶-水-碳酸钾体系在25℃时的液-液相平衡数据.当水相中w碳酸钾≥34.55%时,产生的吡啶相中含有可以忽略的盐、水相中含有可以忽略的吡啶;当水相中w碳酸钾为51.25%时,吡啶相中吡啶的含量可达到90.67%.因此,用碳酸钾可以有效地分离吡啶-水体系.采用Pitzer方程计算水相中水的活度,用Wilson、NRTL或UNIQUAC方程计算吡啶相中水的活度,将二者结合对液液相平衡数据进行理论计算.结果表明,采用Pitzer方程与UNIQUAC方程结合理论计算值与实验值吻合较好,其平均偏差水相为0.89%,吡啶相为0.92%.     

二氧化碳-二甲醚-甲醇-水四元体系汽液平衡的测定与预测

利用自吸式搅拌静态平衡釜,由气相色谱检测汽液相组成,测定298.15、313.15、333.15、353.15 K下二氧化碳-二甲醚-甲醇-水四元体系的等温汽液相平衡数据。采用状态方程-活度系数法,由彭-罗宾逊方程计算气相各组分的逸度系数,有序双液方程计算液相活度系数,进行了二氧化碳-二甲醚-甲醇-水四元体系汽液平衡数据的热力学计算。模型计算值与实验值吻合良好。     

辛烷—磷酸—水三元体系液—液相平衡

实验测定了不同温度下辛烷－磷酸－水二元体系和辛烷－磷酸－水三元体系液－液相平衡液－液相平衡数据。用5参数NRTL方程对液－液相平衡数据进行了关联，精度满足工程设计的要求。为共沸精馏塔的设计计算提供了理论依据。     

低温低压下H_2－N_2－Ar体系汽液平衡研究与应用

介绍了空气分离装置带精氩塔工艺流程中Ｈ２－Ｎ２－Ａｒ体系汽液相平衡计算的数学模型，根据实验数据，将Ｓｏａｖｅ方程中的参数ａＨ２进行了回归。经与大量实验数据比较，表明本文改进的Ｓｏａｖｅ方程对低温低压下Ｈ２－Ｎ２－Ａｒ体系汽液相平衡计算的精度较高，本文还用Ｓｏａｖｅ方程首次对精氩工艺流程、精氩塔的精馏工况及分凝器的热力参数等进行了计算，结果均较满意。     

用CSD方程计算R290、R600、R600a、戊烷的热力性质

本文用ＣＳＤ方程计算了Ｒ２９０、Ｒ６００、Ｒ６００ａ、戊烷的热力性质。这几种天然碳氢化合物的ＣＳＤ方程常数值可用于其混合工质的汽液相平衡计算。     

M——H(81)型状态方程用于二元非理想系等压汽——液平衡计算的研究

本文用M—H(81)方程计算H_2O(1)—DMF(2)二元非理想等压汽液平衡,并采用UNIFAC,WILSON两方程对该体系的计算结果进行了比较。编制了一套M—H(81)方程计算等压汽液平衡的程序,对M—H(81)方程用于计算H_2O(1)—DMF(2)精馏塔设计计算的可行性进行了讨论。